Das Projekt "Der Einfluss von Baumpflanzungen auf die innerstädtische Durchlüftung von Straßenzügen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Einleitung: Die Freisetzung von Abgasen durch den Straßenverkehr stellt im Innenstadtbe-reich in der Regel die größte Emissionsquelle für Luftschadstoffe dar. Große Schadstoff-freisetzungen und hohe Konzentrationen treten insbesondere in engen städtischen Stra-ßenschluchten mit starkem Verkehrsaufkommen auf. Fragestellungen, Zielsetzung und Vorgehensweise: Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss von alleenarti-gen Baumpflanzungen in typischen innerstädtischen Straßenschluchten auf den Abtrans-port der vom Verkehr freigesetzten Abgase zu untersuchen. Im Mittelpunkt stehen dabei die Fragen, wie der Luftaustausch infolge der natürlichen Durchlüftung durch Baumpflan-zungen beeinflusst wird und welche Auswirkungen auf die Schadstoffausbreitung und Konzentrationsverteilung innerhalb der Straßenschlucht bestehen. Funktionale Zusam-menhänge zwischen charakteristischen Parametern der Baumpflanzung und der Schad-stoffbelastung innerhalb der Straßenschlucht sollen ermittelt werden und optima-le/tolerable Baumanordnungen im Hinblick auf die Schadstoffbelastungen angegeben werden. Diese oben formulierten Ausgangsfragen und Zielsetzungen werden schwer-punktmäßig experimentell in Windkanalstudien untersucht. Dazu werden an einer klein-maßstäblichen Modellstraßenschlucht Konzentrations- und Geschwindigkeitsmessungen für unterschiedliche Baumpflanzkonfigurationen durchgeführt. Zudem werden begleitend numerische Berechnungen mit einem kommerziellen CFD-Code durchgeführt. Ergebnis-se: Bei kleinen Kronendurchmessern zeigen sich im mittleren Straßenschluchtbereich im Vergleich zur baumfreien Straße an der Leewand nur vernachlässigbare Konzentrations-anstiege. Zu den Straßenenden hin treten jedoch verstärkte Konzentrationszunahmen auf. Diese Beobachtungen sind darauf zurückzuführen, dass im mittleren Bereich die Ausbil-dung der Wirbelstruktur 'Canyon Vortex' durch kleine Kronenvolumina nur geringfügig ge-stört wird, an den Straßenenden jedoch das Eindringen der Wirbelstruktur 'Corner Eddy' durch Baumkronen behindert wird. Mit zunehmendem Kronendurchmesser kommt es schließlich auch im mittleren Straßenschluchtbereich zu Konzentrationsanstiegen an der Leewand und sogar zu Konzentrationsabnahmen an der Luvwand. Die Ausbildung eines Conyon Vortexs wird nun zunehmend ver- bzw. behindert was zu Konzentrationsanstie-gen an der Leewand führt. Die Konzentrationsabnahmen an der Luvwand sind mit dem Ausbleiben des Canyon Vortexs als Transportmechanismus zu erklären. Variationen der Porosität des Kronemterials ergaben nur geringfügige Unterschiede in der Konzentrati-onsbelastung im Straßenraum. Ein signifikanter Einfluss der ast- und laubwerkfreien Baumstammhöhe auf das Konzentrations- und Strömungsfeld ist nur dann vorhanden wenn damit einhergehend eine grundlegend veränderte Lage der Baumkrone im Straßen-schluchtbereich verbunden ist und damit das Strömungsfeld entscheidend beeinflusst wird. Überragt z.B. der Baumwipfel aufgrund einer größeren ast- und laubfreien
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption einer Messsonde zur quantitativen zeitaufgelösten Detektion von CNG im Motor mittels IR-Strahlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Laser-Laboratorium Göttingen e.V. durchgeführt. Die aktuelle EU-Verordnung zur Reduktion des CO2-Ausstoßes besagt, dass die durchschnittliche Emission von Neuwagen bis 2021 auf 95 g/km gesenkt werden müssen. Dies kann zum einen durch innovative Technologien, die Kraftstoff sparen, realisiert werden. Zum anderen ermöglicht die Verwendung von Erdgas (CNG, engl.: Compressed Natural Gas) als Treibstoff eine deutliche Reduktion der CO2-Emissionen und damit die Erreichung dieses Ziels. Gas hat gegenüber flüssigen Otto-Kraftstoffen sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften, welche sich direkt auf die Gemischbildung und den Verbrennungsprozess im Motor auswirken. Dies stellt eine Herausforderung bei der Entwicklung effizienter und emissionsarmer CNG-Motoren dar. Hierzu werden dringend Daten über die am Motorzyklus eines PKW-Viertaktmotors beteiligten Gasdichten (Methan, Stickstoff, Sauerstoff, Wasser und Kohlenstoffdioxid) benötigt. Da sich die Prozesse auf einer Zeitskala im Bereich von Millisekunden abspielen, müssen die Dichten mit einer hohen Zeitauflösung gemessen werden. Das Ziel des LLG besteht darin zusammen mit der LaVision GmbH eine IR-basierte Messsonde mit Reflektor für die Untersuchung von CNG-Motoren zu konzipieren, um der oben genannten Herausforderung zu begegnen. Dazu werden die optimalen Detektionsbedingungen für CNG im IR-Bereich unter motorischen Bedingungen untersucht. Zudem werden die weiteren Gasbestandteile Kohlendioxid und Wasser untersucht, um deren Einfluss auf das Kraftstoffsignal zu minimieren. Diese Untersuchungen bilden die Grundlage für die Konstruktion der Messsonde. Der Einsatz der Sonde erfolgt im Saugrohr und im Brennraum eines Motors. Das LLG entwickelt dazu eine Rechenvorschrift um aus den IR-Signalen die Gasdichten zu bestimmen. Der Prototyp der Messsonde wird am Testmotor kalibriert und schließlich am Prüfstandsmotor validiert. Die LaVision GmbH übernimmt anschließend die Integration der Messtechnik und die Volkswagen AG ist Endabnehmer der neuen Technik.
Das Projekt "Schadstoffbelastung von Straßenbegleitgrün - Laub- und Kompostbelastung mit Imidacloprid aufgrund einer Bodeninjektion mit Confidor WG70 zur Bekämpfung der Kastanienminiermotte (Cameraria ohridella) im Öffentlichen Grün (E91)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz durchgeführt. Von Kraftfahrzeugen werden nachweislich Schwermetalle (Blei, Cadmium, Zink, Platin) emittiert, die u.a. zu einer Kontamination der straßenbegleitenden Vegetation führen. Das Ausbringen von Streusalz auf Straßen und Wegen trägt zudem zur Schadstoffbelastung bei. Ziel des Vorhabens ist, Proben von Böschungsmähgut an unterschiedlich stark befahrenen Straßen sowie Laubproben aus dem Stadtgebiet von München an Straßen, Plätzen und Parks zu sammeln und auf den Gehalt von Fremdstoffen (Salze, Schwermetalle, organische Stoffe) zu untersuchen. Zum Erhalt statistisch abgesicherte Ergebnisse sollen jeweils zwei Probenahmekampagnen durchgeführt werden. Über die statistische Auswertung wird die Korrelation zwischen den Schadstoffgehalten und der jeweiligen Verkehrsdichte ermöglicht. Die Ergebnisse werden anschließend mit Untersuchungen aus den Jahren 1985- 1987 verglichen. Damit soll die bisher fehlende Grundlage geschaffen werden, die Belastung des Straßenbegleitgrüns bei unterschiedlichen Emissionsbedingungen zu prüfen, um die ökologisch sinnvolle Verwertung dieses organischen Materials durch fundierte Daten zu ermöglichen und ggf. anhand des Verkehrsaufkommens stärker belastetes Material bereits im Vorfeld ausscheiden zu können. Darüber hinaus werden zusätzlich aktuelle Fragestellungen aus dem Pflanzenschutz zu behandelt. Konkret beziehen sich diese Untersuchungen auf die in Bayern 1993 erstmals nachgewiesene Miniermotte an Kastanien, die über Mazedonien und Österreich eingeschleppt wurde. Versuche haben gezeigt, dass ohne gezielte Gegenmaßnahmen dieser Schädling Kastanien innerhalb weniger Jahre zum Absterben bringt, allerdings durch den Einsatz des Pflanzenschutzmittels Confidor WG70 (Wirkstoff Imidacloprid) erfolgreich bekämpft werden kann. Weitgehend unbekannt sind dagegen die zeitlichen Veränderungen der Wirkstoffkonzentrationen des Imidacloprids in den behandelten Bereichen, die Mobilität des Wirkstoffes im Boden und die räumlichen Verteilungen innerhalb der verschiedenen Höhenetagen eines behandelten Baumes. Daher sollen durch laborchemische Untersuchungen die langfristige direkte Belastung des Baumes und die indirekte potentielle Belastung von Böden z.B. durch die Kompostierung des Laubs zu ermitteln. Hierzu werden auch Versuche zur Bodenverlagerung durchgeführt und Sickerwasserproben untersucht.